DE102022103064A1 - Prüfstand zur Prüfung eines Fahrzeugprüflings - Google Patents

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Abstract

Prüfstand (1) zur Prüfung eines Fahrzeugprüflings (2), insbesondere eines Fahrzeugs oder eines Antriebsstrangs eines Fahrzeugs oder eines Antriebstrangteils eines Fahrzeugs. Der Prüfstand (1) weist eine Belastungseinrichtung, einen Leitrechner (4) und eine Ladeinfrastruktur (5) auf, wobei der Leitrechner (4) die Belastungseinrichtung, den Fahrzeugprüfling (2) und die Ladeinfrastruktur steuert. Der Fahrzeugprüfling (2) weist mindestens einen Elektromotor auf, wobei die Ladeinfrastruktur (5) ein Ladegerät (6), ein Ladekabel (7) und einen mit dem Ladekabel (7) verbundenen Ladestecker (8) aufweist. Die Energiespeichereinrichtung weist eine Sicherheitseinrichtung auf, wobei die Sicherheitseinrichtung einen Zustand eines von dem in einer Ladebuchse (9) der Energiespeichereinrichtung eingesteckten Ladestecker (8) betätigten Sicherheitskontakt überwacht. Die Sicherheitseinrichtung gibt einen Betrieb des mindestens einen Elektromotors frei, wenn der Ladestecker (8) von der Ladebuchse (9) der Energiespeichereinrichtung getrennt ist und sperrt den Betrieb, wenn der Ladestecker (8) in der Ladebuchse (9) eingesteckt ist. Der Ladestecker (8) weist ein durch den Leitrechner elektrisch betätigbares Simulationselement auf, wobei durch das Simulationselement der Sicherheitskontakt betätigbar ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Prüfstand zur Prüfung eines Fahrzeugprüflings, insbesondere eines Fahrzeugs oder eines Antriebsstrangs eines Fahrzeugs oder eines Antriebstrangteils eines Fahrzeugs, wobei der Prüfstand eine Belastungseinrichtung, einen Leitrechner und eine Ladeinfrastruktur aufweist, wobei der Leitrechner die Belastungseinrichtung, den Fahrzeugprüfling und die Ladeinfrastruktur steuert, wenn der Fahrzeugprüfling bestimmungsgemäß an dem Prüfstand angeordnet und mit dem Prüfstand verbunden ist, wobei der Fahrzeugprüfling mindestens einen Elektromotor aufweist, wobei die Ladeinfrastruktur ein Ladegerät, ein Ladekabel und einen mit dem Ladekabel verbundenen Ladestecker zur elektrisch leitenden Verbindung einer Energiespeichereinrichtung des mindestens einen Elektromotors mit dem Ladegerät aufweist, wobei die Energiespeichereinrichtung eine Sicherheitseinrichtung aufweist, wobei die Sicherheitseinrichtung einen Zustand eines von dem in einer Ladebuchse der Energiespeichereinrichtung eingesteckten Ladestecker betätigten Sicherheitskontakt überwacht, wobei die Sicherheitseinrichtung einen Betrieb des mindestes einen Elektromotors freigibt, wenn der Ladestecker von der Ladebuchse der Energiespeichereinrichtung getrennt ist und den Betrieb sperrt, wenn der Ladestecker in der Ladebuchse eingesteckt ist.
  • Auf Grund des immer stärker werdenden Umweltbewusstseins der Bevölkerung sowie immer weiteren gesetzlichen Vorgaben, insbesondere das geplante Verbot der Zulassung neuer Verbrennungsmotoren, rücken Fahrzeuge mit Elektromotor immer stärker in den Fokus. Darunter fallen zum einen Fahrzeuge mit einem Elektromotor zum Antrieb des Fahrzeugs, wie auch Hybridfahrzeuge, die neben einem Elektromotor auch einen Verbrennungsmotor aufweisen. Diese bieten neben den gewohnten komforttechnischen Ausstattungen der Fahrzeuge geringere Schadstoffemissionen, was das gestiegene Umweltbewusstsein widerspiegelt.
  • Fahrzeug werden regelmäßig, unabhängig davon ob sie einen Verbrennungsmotor und/oder einen Elektromotor aufweisen, auf ihre Funktionen hin überprüft. Dazu werden insbesondere Prüfstände, wie ein Rollenprüfstand oder ein Antriebsstrangprüfstand, eingesetzt. Bei dem Rollenprüfstand erfolgt die Leistungsprüfung durch eine Übertragung der Leistung von den Rädern auf eine als drehbar gelagerte Rollen ausgebildete Belastungseinrichtung, wobei die Antriebs- als auch die Bremsleistung an den Rädern gemessen werden können. Bei einem Antriebsstrangprüfstand kann der Antriebsstrang eines Fahrzeugs oder Antriebsstrangteile eines Fahrzeugs, auf Ihre Leistung hin überprüft werden. Unter dem Antriebsstrang eines Fahrzeugs werden dabei alle Komponenten eines Fahrzeugs verstanden, welche die Leistung des Fahrzeugs - für den Antrieb - generieren und auf einen Untergrund übertragen können. Unter einem Antriebstrangteil eines Fahrzeugs werden einzelne Komponenten des Antriebsstrangs verstanden.
  • Im Zuge der Prüfung eines Fahrzeugprüflings werden unter anderem auch einzelne Prüfungen durchgeführt, die auf Grund der Länge der Prüfung oder den jeweiligen Anforderungen eine Aufladung der Energiespeichereinrichtung des Elektromotors voraussetzen. Bei Verbrennungsmotoren gestaltet sich dieser Vorgang unkompliziert, wobei bei Elektromotoren auf einzelne spezifische Anforderungen des Ladevorgangs des Elektromotors eingegangen werden muss. Moderne Systeme weisen dazu eine Ladeinfrastruktur mit einem Ladegerät, einem Ladekabel und einen mit dem Ladekabel verbundenen Ladestecker auf. Das den Ladestecker mit dem Ladegerät verbindende Ladekabel kann mit dem Ladestecker an eine Ladebuchse des Fahrzeugprüflings oder mit der Energiespeichereinrichtung des Antriebstrangs selbst verbunden und die Energiespeichereinrichtung des Fahrzeugprüflings mit Strom versorgt werden. Unter der Energiespeichereinrichtung werden dabei nicht nur ein Energiespeicher zur Speicherung der elektrischen Energie selbst, sondern auch alle dafür notwendigen technischen Einrichtungen zur Kontrolle und Steuerung verstanden.
  • Um bei einem Laden des Fahrzeugs, beispielsweise durch ein Wegfahren bei angeschlossenem Ladestecker, Schäden zu verhindern, weisen Energiespeichereinrichtungen eine Sicherheitseinrichtung auf, die einen Betrieb des Elektromotors während dem Ladevorgang verhindert, indem die Sicherheitseinrichtung einen Zustand eines durch den Ladestecker betätigbaren Sicherheitskontakts überwacht. Bei einem in die Ladebuchse eingesteckten Ladesteckers, d.h dem Zustand „Ladestecker eingesteckt“ wird ein Betrieb und damit ein Starten des Elektromotors verhindert, während wenn der Ladestecker von der Ladebuchse der Energiespeichereinrichtung getrennt ist, d.h. in dem Zustand „Ladestecker ausgesteckt“, kann der Elektromotor betrieben werden.
  • Dies führt regelmäßig zu Einschränkungen bei Prüfständen während der Prüfung, da der Ladestecker nach dem Aufladen von Hand oder auch automatisiert entfernt werden muss, bevor der Elektromotor gestartet und die Prüfung nach dem Ladenvorgang fortgesetzt werden kann. Im Anschluss an den Ladevorgang muss der Ladestecker bei einem erneuten Ladevorgangs abermals eingesteckt werden.
  • Als Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird es deshalb angesehen, einen Prüfstand zur Prüfung eines Fahrzeugprüflings bereitzustellen, bei dem während der Prüfung auf ein aufwendiges Ein- und Ausstecken des Ladestecker verzichtet werden kann.
  • Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass der Ladestecker ein durch den Leitrechner elektrisch betätigbares Simulationselement aufweist, wobei durch das Simulationselement der Sicherheitskontakt betätigbar ist. Dies ermöglicht es, dass der Fahrzeugprüfling geprüft werden kann, wobei auch während mehrere abwechselnder Prüf- und Ladezyklen der Ladestecker der Ladeinfrastruktur mit der Ladebuchse oder der Energiespeichereinrichtung direkt verbunden bleiben kann. Daher ist mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung eines Prüfstandes kein manuelles Ein- und Ausstecken des Ladestecker während der Prüfung erforderlich, wodurch der Aufwand und damit die Prüfung selbst vereinfacht werden kann.
  • Die Sicherheitseinrichtung ist dazu eingerichtet den Zustand des Sicherheitskontakts zu überwachen, wobei der Sicherheitskontakt durch den Ladestecker betätigbar ist. Bei einem in die Ladebuchse eingesteckten Ladestecker in dem Zustand „Ladestecker eingesteckt“, wird der Sicherheitskontakt betätigt und ein Betrieb des Elektromotors kann durch die Sicherheitseinrichtung verhindert werden, während bei einem ausgesteckten Ladestecker der Zustand „Ladestecker ausgesteckt“ vorliegt und der Elektromotor betrieben werden kann. Das erfindungsgemäße Simulationselement ist dazu eingerichtet auf die Sicherheitseinrichtung einzuwirken und dabei durch das Simulationselement den Sicherheitskontakt zu betätigen. Die Simulationseinrichtung kann dabei beispielsweise elektrisch durch den Leitrechner des Prüfstands betätigt werden. Die Betätigung des Sicherheitskontakts ist dabei unabhängig von der Betätigung des Sicherheitskontakts durch den Ladestecker. Somit kann, je nach Betätigung des Simulationselements, ein eingesteckter oder ein ausgesteckter Ladestecker simuliert werden, ohne dass der Ladestecker tatsächlich in die Ladebuchse ein- oder ausgesteckt wird. Vielmehr kann der Ladestecker selbst während des Betriebs des Elektromotors eingesteckt bleiben.
  • Der in Europa meist verwendete und von der Europäischen Kommission als Standard für die Ladung von Fahrzeugprüflingen mit mindestens einem Elektromotor festgelegte Ladestecker-Typ ist der Ladestecker Typ2. Die Spezifikationen und Kupplung sind in der Norm IEC 62196-1 festgelegt. Im Folgenden wird die Sicherheitseinrichtung anhand dieses Ladesteckers beschrieben, wobei die erfindungsgemäße Vorrichtung des Prüfstandes mit Ihren Vorteilen darüber hinaus auch mit anderen Ladesteckern betrieben werden kann. Darunter fallen beispielsweise Ladestecker des Typs 1 und Combo 1 - SAE J1772, Combo 2, Tesla Supercharger, oder auch CHAdeMo, wobei die Aufzählung nicht abschließend ist.
  • Der Ladestecker Typ2 weist sieben Leitungen und darunter drei Außenleiterkontakte, einen Neutralleiter, einezweckn Schutzkontakt - PE, einen Proximity-Pilot - PP und einen Control-Pilot - CP auf. Während die Außenleiterkontakte zur Übertragung eines Ladestroms ausgelegt sind, ist der Control-Pilot und der Proximity-Pilot für die Übertragung von Steuersignalen ausgelegt. Der Proximity-Pilot sowie der Control-Pilot sind dabei ein Teil der Sicherheitseinrichtung, die einen Betrieb des Elektromotors während dem Ladevorgang verhindern können.
  • Durch eine angelegte Spannung zwischen dem Proximity-Pilot und dem Schutzkontakt kann über eine Widerstandsmessung die Belastbarkeit des Ladekabels und damit die maximale Strombelastung ermittelt werden. Die gemessenen Widerstände kodieren dabei die Ladeströme. Der tatsächliche Ladestrom kann durch die Änderung von Widerstandswerten zwischen dem Proximity-Pilot und dem Schutzkontakt bestimmt werden. Weiterhin dient der Proximity-Pilot als Sicherung, indem beispielsweise bei einer erfolglosen Widerstandmessung ein Laden der Energiespeichereinrichtung verhindert wird.
  • Ein weiterer Aspekt der Sicherheitseinrichtung ist der Control-Pilot, welcher für den Ladevorgang an sich zuständig ist. Ist der Ladestecker der Ladeinfrastruktur mit der Energiespeichereinrichtung verbunden, so liegt zwischen dem Control-Pilot und dem Schutzkontakt eine Spannung an. Durch die Zuschaltung eines ersten Widerstandes wird der Stromkreis zwischen dem Control-Pilot und dem Schutzkontakt geschlossen und damit durch ein Absinken der Spannung kann der Fahrzeugprüfling erkannt werden. Ist die Energiespeichereinrichtung zum Laden bereit, so wird ein zweiter Widerstand zwischen dem Control-Pilot und dem Schutzkontakt eingebracht und der Ladestrom wird über die Außenleiterkontakte freigegeben. Wird der Stromkreis zwischen dem Control-Pilot und dem Schutzkontakt unterbrochen, so wird der Ladestrom unverzüglich ausgeschalten.
  • Beide Aspekte der Proximity-Pilot und der Control-Pilot sind, in diesem Beispiel Elemente, die einen Betrieb des Elektromotors, bei einem eingesteckten Ladestecker und damit dem Zustand „Ladestecker eingesteckt“, verhindern können. Die Simulationseinrichtung wiederum kann dazu eingerichtet sein den durch den Proximity-Pilot und den Schutzkontakt geschlossene Stromkreis mit dem Fahrzeugprüfling trennen zu können, um unabhängig davon, ob der Ladestecker eingesteckt ist oder nicht, den Zustand „Ladestecker eingesteckt“ oder „Ladestecker ausgesteckt“ simulieren und damit vorgeben zu können. Es kann weiterhin zweckmäßig sein, neben dem durch den Proximity-Pilot geschlossenen Stromkreis, auch den durch den Control-Pilot geschlossenen Stromkreis zu trennen.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Simulationselement ein elektrisches Schaltelement ist, wobei durch das elektrische Schaltelement mindestens ein elektrischer Kontakt zwischen dem Ladestecker und der Ladebuchse trennbar ist, wobei der elektrische Kontakt der Sicherheitskontakt ist. Das elektrische Schaltelement kann ein Stromstoßschalter sein. Unter einem Stromstoßschalter wird ein bistabiles Relais mit zwei Schaltzuständen verstanden, wobei die Schaltzustände jeweils bei einer Betätigung des Stromstoßschalters mechanisch gespeichert werden. Bei einem eingesteckten Ladestecker und damit dem Zustand „Ladestecker eingesteckt“ kann durch eine elektrische Betätigung des elektrischen Schaltelements der Kontakt zwischen dem Ladestecker und der Ladebuchse getrennt oder geschlossen werden. Der Zustand des Stromstoßschalters wird dabei nach der Betätigung aufrechterhalten, wobei das Erkennungselement bei der Betätigung von „Ladestecker eingesteckt“ in „Ladestecker ausgesteckt“ und umgekehrt wechseln kann. Die Betätigung der Simulationseinrichtung und damit des Stromstoßschalters kann über den Leitrechner des Prüfstands erfolgen. Damit kann ein Betrieb des Elektromotors trotz eingestecktem Ladestecker ermöglicht werden. Neben einem Stromstoßschalter kann das elektrische Schaltelement auch ein Relais, ein Transistor oder ein Schwellwertschalter sein.
  • Alle diese Elemente sind dazu geeignet, den mindestens einen elektrischen Kontakt zwischen dem Ladestecker und der Ladebuchse zu trennen und zu schließen. Dabei können alle Leitungen des Ladesteckers in Form einer kompletten elektrischen Trennung durch das elektrische Schaltelement trennbar sein, oder auch nur einzelne Leitungen.
  • In dem Falle einer kompletten elektrischen Trennung des Kontakts zwischen dem Ladestecker und der Ladebuchse, und dabei insbesondere bei einer Trennung der ladestromführenden Außenleiterkontakte müssen für die hohen Ladeströme ausreichend dimensionierte elektrische Schaltelemente verwendet werden, die in der Lage sind die hohen Leistungen schalten zu können. Derartige Schaltelemente sind jedoch kostenintensiver in der Anschaffung.
  • Daher kann es vorteilhaft sein, dass durch das elektrische Schaltelement der elektrische Kontakt mindestens einer Kommunikationsleitung trennbar ist, wobei der elektrische Kontakt der Sicherheitskontakt ist. Indem nicht die ladestromführenden Außenleiterkontakte, sondern die Kommunikationsleitung durch das elektrische Schaltelement trennbar ist, können Schaltelemente verwendet werden, die für den Niederspannungsbereich ausgelegt und daher kostengünstiger sind. Beispielsweise kann dabei in einem Ladestecker des Typs2 die Kommunikationsleitung des Proximity-Pilots und des Control-Pilots getrennt oder geschlossen werden.
  • In einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Prüfstands ist vorgesehen, dass das Ladekabel mindestens eine mit dem Leitrechner und dem Simulationselement elektrisch leitend und/oder datenleitend verbindbare Steuerleitung zur Ansteuerung des Simulationselements aufweist. Die Steuerleitung kann dabei ein mehradriges Standardkabel sein, mit dessen Hilfe das Simulationselement durch den Leitrechner angesteuert werden kann. Darüber hinaus kann das Ladekabel neben den Standardleitungen auch eine separate Steuerleitung aufweisen, die als zusätzliche Leitung in dem Ladekabel ausgebildet sein kann. Es können erfindungsgemäß auch mehrere Steuerleitungen vorgesehen sein, mit welchen beispielsweise das Simulationselement mit Energie versorgt wird und der Datenaustausch zwischen der Simulationseinrichtung und dem Leitrechner erfolgt.
  • Weiterhin kann es in einer optionalen Ausgestaltung vorgesehen sein, dass kein elektrischer Kontakt zwischen der Steuerleitung und der Energiespeichereinrichtung durch einstecken des Ladekabels in die Ladebuchse herstellbar ist.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Steuerleitung eine Ladeleitung ist, wobei Ladeleitungen mit der Energiespeichereinrichtung über die Ladebuchse elektrisch leitend verbindbar sind. Auf diese Weise kann ein Standardladekabel verwendet werden. Die Versorgung des Simulationselements mit elektrischer Energie erfolgt dabei über die Ladeleitung. Vorteilhafterweise erfolgt über die Ladeleitung auch die Ansteuerung des Simulationselements. Bei der verwendeten Ladeleitung kann es sich sowohl um Ladestrom führende Leitungen oder um Kommunikationsleitungen handeln.
  • Neben einer elektrisch leitenden Verbindung der Simulationseinrichtung und des Leitrechners mit Hilfe des Ladekabels kann die Steuerung der Simulationseinrichtung auch über ein separates von dem Ladekabel getrenntes Kabel erfolgen. Optional ist daher vorgesehen, dass der Prüfstand ein von dem Ladekabel separates Steuerkabel aufweist, wobei das Steuerkabel mindestens eine mit dem Leitrechner und dem Simulationselement elektrisch leitend und/oder datenleitend verbindbare Steuerleitung zur Ansteuerung des Simulationselements aufweist. Die Steuerleitung kann daher als ein separates die Simulationseinrichtung mit dem Leitrechner verbindendes Steuerkabel realisiert sein, die zur Ansteuerung des Simulationselements dient. Diese Ausführung bietet, gegenüber einem speziell konfektionierten Kabel, den Vorteil, dass für die Anbindung des Fahrzeugprüflings mit dem Ladegerät kostengünstige Standardkabel verwendet werden können.
  • Vorteilhafterweise ist erfindungsgemäß optional vorgesehen, dass das Simulationselement über die Steuerleitung mit elektrischer Energie versorgbar ist. Neben der Ansteuerung und Überwachung der Simulationseinrichtung kann das Simulationselement auch über die Steuerleitung mit elektrischer Energie versorgt werden. Dies kann durch dieselbe Leitung wie die Steuerung, oder durch eine separate Leitung der Steuerleitung erfolgen.
  • Neben einer kabelgebundenen Steuerung des Simulationselements kann die Steuerung auch kabellos erfolgen. Daher ist es möglich und erfindungsgemäß optional vorgesehen, dass das Simulationselement ein Datenkommunikationsteil zur Herstellung einer drahtlosen datenleitenden Verbindung mit dem Leitrechner zur Steuerung des Simulationselements aufweist. Die Steuerung kann dabei über eine drahtlose Kommunikation wie WLAN, WPAN, Bluetooth oder andere drahtlose Verbindungen erfolgen, wobei auf eine datenübertragende Steuerleitung zur Steuerung des Simulationselements verzichtet werden kann. Die Energieversorgung der Simulationseinrichtung hingegen kann beispielsweise über das Ladekabel erfolgen.
  • Vorteilhafterweise ist erfindungsgemäß optional vorgesehen, dass das Simulationselement in dem Ladestecker angeordnet ist. Durch die elektrische Betätigung und den damit einhergehenden geringen Platzbedarf der Simulationseinrichtung kann diese vorzugsweise in dem Ladestecker angeordnet sein.
  • Neben einer Anordnung der Simulationseinrichtung in dem Ladestecker kann diese auch in dem Ladekabel oder in dem Ladegerät angeordnet sein.
  • Es ist auch möglich und erfindungsgemäß optional vorgesehen, dass das Simulationselement in einem Zwischenstecker angeordnet ist, wobei der Zwischenstecker den Ladestecker und die Energiespeichereinrichtung elektrisch leitend verbinden kann. Eine Anordnung der Simulationselements in einem Zwischenstecker bietet den Vorteil, dass ein handelsüblicher Ladestecker verwendet werden kann, und kein Umbau eines Ladesteckers durchgeführt werden muss. Dadurch können die Kosten für einen derartige Prüfstand reduziert und geringgehalten werden. Der Zwischenstecker kann dabei so ausgestaltet sein, dass er die Kontakte des Ladesteckers und die Kontakte der Ladebuchse des Fahrzeugprüflings elektrisch leitend miteinander verbindet. Dazu kann er beispielsweise vor dem Einstecken des Ladesteckers mit dem Ladestecker verbunden werden, bevor der Zwischenstecker in die Ladebuchse des Fahrzeugprüflings eingeführt wird.
  • Weitere optionale Ausführungsvarianten des Prüfstands zur Prüfung eines Fahrzeugprüflings werden anhand der nachfolgenden Abbildungen erläutert. Es zeigt:
    • 1 eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Prüfstands zur Prüfung eines Fahrzeugs,
    • 2 eine schematische Ansicht eines Zwischensteckers, und
    • 3 eine erfindungsgemäße Schaltung.
  • In 1 ist eine schematische Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Prüfstands 1 zur Prüfung eines als Fahrzeug ausgebildeten Fahrzeugprüflings 2 dargestellt, wobei der Prüfstand 1 als Rollenprüfstand mit Rollen 3 ausgebildet ist. Der Prüfstand 1 weist einem Leitrechner 4 zur Steuerung des Prüfstands 1 sowie eine Ladeinfrastruktur 5 mit einem Ladegerät 6, einem Ladekabel 7 und einem Ladestecker 8 auf. Das Ladekabel 7 verbindet dabei den Ladestecker 8 elektrisch leitend mit dem Ladegerät 6. Der Ladestecker 8 ist, um eine Energiespeichereinrichtung eines Elektromotors aufzuladen, in eine Ladebuchse 9 des Fahrzeugs 2 eingesteckt. Die in dieser Zeichnung nicht dargestellte Energiespeichereinrichtung weist eine ebenfalls nicht näher dargestellte Sicherheitseinrichtung auf. Die Sicherheitseinrichtung ist dazu eingerichtet den Zustand eines Sicherheitskontakts zu überwachen, wobei der Sicherheitskontakt durch den Ladestecker 8 betätigbar ist. Bei einem in die Ladebuchse 9 eingesteckten Ladestecker 8 in dem Zustand „Ladestecker eingesteckt“, wird der Sicherheitskontakt betätigt und ein Betrieb des Elektromotors kann durch die Sicherheitseinrichtung verhindert werden, um eventuelle Schäden beispielsweise bei einem Wegfahren oder Wegrollen des Fahrzeugprüflings 2 während dem Ladevorgang zu verhindern, während bei einem ausgesteckten Ladestecker der Zustand „Ladestecker ausgesteckt“ vorliegt und der Elektromotor betrieben werden kann.
  • Weiterhin weist der Ladestecker ein elektrisch betätigbares Simulationselement auf, das auf die Sicherheitseinrichtung einwirkt und dabei den Zustand „Ladestecker eingesteckt“ oder „Ladestecker ausgesteckt“ simuliert und damit vorgegeben werden kann.
  • Mit dem erfindungsgemäßen Prüfstand 1 wird es ermöglicht, dass, insbesondere bei Langzeitprüfungen eines Fahrzeugprüflings 2, selbst bei einem eingesteckten Ladestecker 8 ein Betrieb des Fahrzeugprüflings 2 ermöglicht wird. Dabei ist keine automatisierte oder manuelle Entfernung des Ladesteckers 8 nach einem Ladevorgang durchzuführen, um den Elektromotor bzw. den Fahrzeugprüfling 2 nach dem Ladevorgangs für einen weiteren Prüfungszyklus zu starten.
  • Die Simulationseinrichtung kann zum eine in dem Ladestecker 8, aber auch in einem Zwischenstecker 10 angeordnet sein. In 2 ist ein derartiger Zwischenstecker 10 dargestellt. Der Zwischenstecker 10 ist dazu ausgebildet mit dem Ladestecker 8 elektrisch leitend verbunden zu werden. Der Ladestecker 8 ist in diesem Ausführungsbeispiel als ein Typ2-Ladestecker ausgebildet. Für einen Ladevorgang wird der Zwischenstecker 10 mit dem Ladestecker 8 verbunden und im Anschluss in die Ladebuchse 9 des Fahrzeugs 2 eingesteckt. Dazu weist der Zwischenstecker 10 wie auch der Ladestecker 8 drei Außenleiterkontakte 11, einen Neutralleiter 12, einen Schutzkontakt - PE 13, einen Proximity-Pilot - PP 14 und einen Control-Pilot - CP 15 auf. Die Außenleiterkontakte 11 dienen der Übertragung des Ladestroms von dem Ladegerät 6 zu der Energiespeichereinrichtung, während der Proximity-Pilot PP 14 und der Control-Pilot 15 der Signalübertragung zwischen dem Ladegerät 6 und dem Fahrzeugprüfling 2 dienen. Weiterhin sind sie Teil der Sicherheitseinrichtung. Durch eine angelegte Spannung zwischen dem Proximity-Pilot 14 und dem Schutzkontakt 13 kann über eine Widerstandsmessung die Belastbarkeit des Ladekabels 7 und damit die maximale Strombelastung ermittelt werden. Der Control-Pilot 15 ist für die Steuerung und die Freigabe des Ladestroms durch eine angelegte Spannung zwischen dem Control-Pilot 15 und dem Schutzkontakt 13 ausgelegt. Bei einem eingesteckten Ladestecker 8 wird ein Stromkreis zwischen dem Control-Pilot 15, dem Schutzkontakt 13 und dem Fahrzeugprüfling 2 geschlossen. Wird der Stromkreis zwischen dem Control-Pilot 15 und dem Schutzkontakt 13 unterbrochen, so wird der Ladestrom ebenso unverzüglich ausgeschalten und der Ladevorgang beendet.
  • Um durch die Simulationseinrichtung den Zustand „Ladestecker eingesteckt“ oder „Ladestecker ausgesteckt“ selbst bei einem eingesteckten Ladestecker 8 simulieren und damit vorgeben zu können, ist es eine Möglichkeit, dass der durch den Proximity-Pilot 14, den Schutzkontakt 13 und den Fahrzeugprüfling 2 gebildete Stromkreis durch die Simulationseinrichtung nach Wunsch getrennt oder geschlossen werden kann.
  • In 3 ist ein schematisch ein Schaltplan dargestellt, um die Zustände „Ladestecker eingesteckt“ oder „Ladestecker ausgesteckt“ simulieren zu können. Dazu wird zwischen der Steuerleitung ein Steuerleitungsschalter 16 zur Steuerung eines Schalters 17 und dem Schutzkontakt 13 eine Spannung angelegt. Die Leitung weist dabei einen über den Schalter 17 zu- oder abschaltbaren Widerstand 18 mit einem vorgegebenen Widerstandswert auf. Um den Betrieb des Elektromotors bei dem Ladevorgang zu unterbinden, überprüft die Sicherheitseinrichtung des Elektromotors des Fahrzeugprüflings 2 vor dem Starten des Elektromotors, ob der Stromkreis über den Widerstand 18 geschlossen ist. Ist der Stromkreis über den Widerstand 18 geschlossen, verhindert die Sicherheitseinrichtung ein Starten des Elektromotors.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Prüfstand
    2
    Fahrzeugprüfling
    3
    Rollen des Rollenprüfstands
    4
    Leitrechner
    5
    Ladeinfrastruktur
    6
    Ladegerät
    7
    Ladekabel
    8
    Ladestecker
    9
    Ladebuchse
    10
    Zwischenstecker
    11
    Außenleiterkontakt
    12
    Neutralleiter
    13
    Schutzkontakt - PE
    14
    Proximity-Pilot - PP
    15
    Control-Pilot - CP
    16
    Steuerleitungsschalter
    17
    Schalter
    18
    Widerstand

Claims (11)

  1. Prüfstand (1) zur Prüfung eines Fahrzeugprüflings (2), insbesondere eines Fahrzeugs oder eines Antriebsstrangs eines Fahrzeugs oder eines Antriebstrangteils eines Fahrzeugs, wobei der Prüfstand (1) eine Belastungseinrichtung, einen Leitrechner (4) und eine Ladeinfrastruktur (5) aufweist, wobei der Leitrechner (4) die Belastungseinrichtung, den Fahrzeugprüfling (2) und die Ladeinfrastruktur (5) steuert, wenn der Fahrzeugprüfling (2) bestimmungsgemäß an dem Prüfstand (1) angeordnet und mit dem Prüfstand (1) verbunden ist, wobei der Fahrzeugprüfling (2) mindestens einen Elektromotor aufweist, wobei die Ladeinfrastruktur (5) ein Ladegerät (6), ein Ladekabel (7) und einen mit dem Ladekabel (7) verbundenen Ladestecker (8) zur elektrisch leitenden Verbindung einer Energiespeichereinrichtung des mindestens einen Elektromotors mit dem Ladegerät (6) aufweist, wobei die Energiespeichereinrichtung eine Sicherheitseinrichtung aufweist, wobei die Sicherheitseinrichtung einen Zustand eines von dem in einer Ladebuchse (9) der Energiespeichereinrichtung eingesteckten Ladestecker (8) betätigten Sicherheitskontakt überwacht, wobei die Sicherheitseinrichtung einen Betrieb des mindestens einen Elektromotors freigibt, wenn der Ladestecker (8) von der Ladebuchse (9) der Energiespeichereinrichtung getrennt ist und den Betrieb sperrt, wenn der Ladestecker (8) in der Ladebuchse (9) eingesteckt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Ladestecker (8) ein durch den Leitrechner (4) elektrisch betätigbares Simulationselement aufweist, wobei durch das Simulationselement der Sicherheitskontakt betätigbar ist.
  2. Prüfstand (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Simulationselement ein elektrisches Schaltelement ist, wobei durch das elektrische Schaltelement mindestens ein elektrischer Kontakt zwischen dem Ladestecker (8) und der Ladebuchse (9) trennbar ist, wobei der elektrische Kontakt der Sicherheitskontakt ist.
  3. Prüfstand (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass durch das elektrische Schaltelement der elektrische Kontakt mindestens einer Kommunikationsleitung trennbar ist, wobei der elektrische Kontakt der Sicherheitskontakt ist.
  4. Prüfstand (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Ladekabel (8) mindestens eine mit dem Leitrechner (4) und dem Simulationselement elektrisch leitend und/oder datenleitend verbindbare Steuerleitung zur Ansteuerung des Simulationselements aufweist.
  5. Prüfstand (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass kein elektrischer Kontakt zwischen der Steuerleitung und der Energiespeichereinrichtung durch Einstecken des Ladekabels (8) in die Ladebuchse herstellbar ist.
  6. Prüfstand (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerleitung eine Ladeleitung ist, wobei Ladeleitungen mit der Energiespeichereinrichtung über die Ladebuchse (9) elektrisch leitend verbindbar sind.
  7. Prüfstand (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Prüfstand (1) ein von dem Ladekabel (8) separates Steuerkabel aufweist, wobei das Steuerkabel mindestens eine mit dem Leitrechner (4) und dem Simulationselement elektrisch leitend und/oder datenleitend verbindbare Steuerleitung zur Ansteuerung des Simulationselements aufweist.
  8. Prüfstand (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Simulationselement über die Steuerleitung mit elektrischer Energie versorgbar ist.
  9. Prüfstand (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Simulationselement ein Datenkommunikationsteil zur Herstellung einer drahtlosen datenleitenden Verbindung mit dem Leitrechner (4) zur Steuerung des Simulationselements aufweist.
  10. Prüfstand (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Simulationselement in dem Ladestecker (8) angeordnet ist.
  11. Prüfstand (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Simulationselement in einem Zwischenstecker (10) der Ladeinfrastruktur (5) angeordnet ist, wobei der Zwischenstecker (10) mit dem Ladestecker (8) und der Ladebuchse (9) elektrisch leitend verbindbar ist.
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